Caso de Aplicación de Marcado Láser: Grabado Profundo en Acero al Carbono/Hierro
Caso de Aplicación de Marcado Láser: Grabado Profundo en Acero al Carbono/Hierro
Configuración del Equipo: Láser de Fibra Chuangxin MFP-50W
El grabado profundo en acero al carbono es una necesidad muy común en la industria — numeración de moldes, sellos en herramientas, identificación permanente de componentes, todos requieren “excavar” ranuras con profundidad en el acero al carbono. El acero al carbono es más blando que el acero inoxidable, por lo que el grabado profundo es relativamente más fácil, pero aún así se deben tener en cuenta los detalles del proceso.
I. Principio del Grabado Profundo
El grabado profundo en acero al carbono se basa en la eliminación de material capa por capa mediante un láser de alta energía. En comparación con el acero inoxidable, el acero al carbono tiene una conductividad térmica ligeramente mejor y una dureza menor, por lo tanto:
- La velocidad de grabado es mayor que en el acero inoxidable
- Con los mismos parámetros, la profundidad es mayor
- El desgaste del láser es menor
II. Configuración del Equipo
| Elemento | Parámetro |
| Láser | Láser de fibra pulsada con conmutación Q acústico-óptica Chuangxin MFP-50W |
| Longitud de onda | 1064 nm |
| Rango de frecuencia de repetición | 45-170 kHz |
| Energía de pulso individual | 1-1.5 mJ |
| Enfriamiento | Por aire |
III. Referencia de Parámetros
Parámetros de Inicio Recomendados
| Parámetro | Valor Recomendado | Explicación |
| Potencia | 70-90% | Alta potencia proporciona suficiente energía |
| Velocidad | 200-500 mm/s | La velocidad de grabado en acero al carbono puede ser algo mayor que en acero inoxidable |
| Frecuencia | 20-35 kHz | Baja frecuencia aumenta la energía de pulso individual |
| Espaciado de relleno | 0.05-0.1 mm | El grabado profundo no necesita un relleno demasiado denso |
| Modo de relleno | Bidireccional/relleno cruzado | El relleno cruzado da un fondo más plano |
| Número de pasadas | 3-15 veces | Determinado por la profundidad objetivo |
Referencia de Profundidad vs. Número de Pasadas
| Profundidad Objetivo | Pasadas de Referencia | Comparación con Acero Inoxidable |
| 0.1 mm | 2-4 veces | Aprox. 1.5 veces más rápido que el acero inoxidable |
| 0.3 mm | 6-10 veces | Menos pasadas para la misma profundidad |
| 0.5 mm | 12-20 veces | Prestar atención al enfriamiento intermedio |
| 1.0 mm | 30-50 veces | Requiere estrategia multicapa |
IV. Puntos Técnicos Clave
1. Grabado por Capas
Al igual que en el acero inoxidable, controle cada capa entre 0.05-0.1 mm de profundidad para evitar que una pasada demasiado profunda provoque acumulación de escoria en el fondo.
2. Compensación de Enfoque
El grabado profundo en acero al carbono también requiere atención al desplazamiento del enfoque. Cuando la profundidad supere los 0.3 mm, se recomienda reenfocar cada vez o usar una compensación progresiva del eje Z.
3. Asistencia de Soplado de Aire
Es obligatorio usar aire comprimido para soplar, con los siguientes beneficios:
- Expulsar la escoria, evitando la acumulación por refundición
- Reducir la zona afectada térmicamente, evitando la decoloración por oxidación en los bordes
- Proteger la lente de campo
4. “Ventaja” del acero al carbono
El acero al carbono genera menos escoria durante el grabado que el acero inoxidable, y las salpicaduras también son menores, lo que reduce el nivel de contaminación de la lente de campo.
V. Características del Efecto
- Profundidad: 0.1-1.0 mm, controlable
- Textura del fondo: Mate, fondo de ranura en forma de V o U
- Borde: Claro y nítido
- Color: Negro profundo (capa de óxido)
- Resistencia al desgaste: Excelente
VI. Precauciones
- Límite superior del grabado con 50W: En acero al carbono se puede lograr una profundidad de 1 mm, pero la eficiencia disminuye notablemente. Si el cliente necesita profundidades superiores a 1.5 mm, se recomienda usar 70W/100W o grabado mecánico
- Deformación de chapas finas: Las chapas de acero al carbono de menos de 1 mm se deforman fácilmente durante el grabado profundo. Se recomienda usar chapas más gruesas o agregar un dispositivo de disipación de calor
- Problema de oxidación: El área de grabado profundo destruye la capa protectora de la superficie del acero al carbono. Se recomienda aplicar un tratamiento antioxidante después del marcado
- Pausas de enfriamiento: Después de cada 5-8 pasadas de grabado, deje reposar el equipo 30 segundos para evitar el sobrecalentamiento del láser
- Influencia de la dureza del material: El acero al carbono templado es más duro que el acero al carbono común, lo que aumenta la dificultad del grabado. Se debe reducir la velocidad o aumentar el número de pasadas
- Numeración/identificación de moldes
- Sellos/marcas en herramientas
- Identificación permanente de componentes mecánicos
- Grabado profundo en placas de acero al carbono
- Marcas de marca en ferretería
- Identificaciones industriales a prueba de falsificaciones
VII. Escenarios de Aplicación
Resumen: El grabado profundo en acero al carbono es más fácil que en acero inoxidable. Con los mismos parámetros, la profundidad es mayor y la velocidad es más rápida. La potencia de 50W es suficiente para cubrir las necesidades de grabado profundo de hasta 0.5 mm, y con 20-30 pasadas se puede alcanzar una profundidad práctica. La clave está en el grabado por capas + soplado de aire, y prestar atención al tratamiento antioxidante.
*El efecto real de grabado puede variar considerablemente según la dureza y el contenido de carbono del acero al carbono. Se recomienda hacer una prueba de muestra antes de la producción en serie.*
